河南省安阳市2020届高三第二次模拟考试理科综合化学试题 Word版含解析 17页

- 1 - 绝密★启用前 2020 届高三年级第二次模拟考试 理科综合 可能用到的相对原子质量：B 11 As 75 一、选择题： 1.中国是瓷器的故乡，有“瓷都”之称的江西景德镇出产的青花瓷是瓷器的代表，蓝紫色的 硅酸铜钡（BaCuSi2O6）是瓷器加工中常用的颜料。下列说法正确的是 A. 瓷器属于新型无机硅酸盐产品 B. 硅酸铜钡还可表示为 BaO·CuO·2SiO2 C. 石灰石、黏土是生产瓷器的主要原料 D. 瓷器具有较高的强度与硬度 【答案】B 【解析】 【详解】A．陶瓷为传统无机非金属材料，故 A 错误； B．硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化 硅、水，所以硅酸铜钡(BaCuSi2O6)用氧化物形式表示为：BaO•CuO•2SiO2，故 B 正确； C．生产陶瓷用到的主要原料为黏土，故 C 错误； D．瓷器易碎，强度不大，但具有较高的硬度，故 D 错误； 故选：B。 【点睛】硅酸盐改写为氧化物的形式要注意活泼金属氧化物在前，其次为不活泼金属氧化物， 再次为非金属氧化物，最后为水，中间用小圆点隔开，各元素的比例不能改变。 2.有机物 X 与 Y 反应可得到一种重要的有机物 Z。下列说法错误的是 A. Z 分子中共平面的碳原子最多有 7 个 B. X、Z 均能与 NaOH 溶液反应 C. 上述反应中，X、Y 均发生了加成反应 D. Y 与甲苯互为同分异构体 【答案】A - 2 - 【解析】 【详解】A．Z 含有苯环、碳碳双键、酯基，具有平面形结构，该分子中碳碳双键直接相连的 原子在同一个平面上，苯环也与碳碳双键相连，单键可以旋转，则最多共平面的碳原子大于 7 个，故 A 错误； B．X、Z 含有酯基，可在氢氧化钠溶液中发生水解，故 B 正确； C．反应过程中 X 中碳碳三键打开发生加成，Y 中碳碳双键打开发生加成，故 C 正确； D．Y 的分子式为 C7H8，与甲苯的分子式相同，而结构不同，互为同分异构体，故 D 正确； 故答案为 A。 【点睛】判断有机物分子中所有原子是否共面时，通常根据甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结 构模型进行，找出与其结构相似的有机物片断，然后分析有多少原子可能共面或共线，最多 有多少原子共面或共线，要求要熟悉这些基本模型的结构特点。 3.某无色溶液 W 由下列离子中的若干种组成：H＋、 4NH 、Fe3＋、Ba2＋、Mg2＋、 2 3CO  、I－、OH－、 3NO－ 。向 W 中加入铝粉后有气体 Y、含铝元素的离子 X 等生成。若不考虑水的电离，则下列 说法中正确的是 A. X 一定是 Al3＋ B. Y 一定是 H2 C. W 中最多含有 6 种离子 D. 溶液中不可能含 2 3CO  【答案】D 【解析】 【详解】无色溶液中一定不存在有色的 Fe3+；向 W 中加入铝粉后有气体 Y、含铝元素的离子 X 等生成，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性， 若溶液为酸性，则一定不存在：OH-、CO3 2-，若阴离子含为 I-，I-具有强还原性，则一定不含 NO3 -，此时气体 Y 为氢气；若阴离子含为 NO3 -，酸性条件下 NO3 -具有强氧化性，则一定不含 I-， 此时气体 Y 为 NO，阳离子可以为：H+、NH4 +、Ba2+、Mg2+，W 中最多含有 5 种离子，这时生成的 含铝元素的离子 X 为 Al3+； 若溶液为碱性，则不存在 Mg2+、H+、NH4 +，阳离子只能为 Ba2+，则一定不存在 CO3 2-，可存在的离 子为：Ba2+、I-、OH-、NO3 -，W 中最多含有 4 种离子，则这时生成的含铝元素的离子 X 为 AlO2 -； 综上所述，ABC 错误，D 正确； 4.下列实验装置能达到相应实验目的的是 - 3 - A. 装置①用于验证反应是否有 CO2 生成 B. 装置②用于用标准 NaOH 溶液测定盐酸浓度 C. 装置③用于制备少量含 NaClO 的消毒液 D. 装置④用于比较铜、铁活泼性强弱 【答案】D 【解析】 【详解】A．木炭与浓硫酸加热反应可生成二氧化硫，二氧化硫也可与澄清石灰水反应使澄清 石灰水变浑浊，故 A 错误； B．有活塞的滴定管为酸式滴定管，NaOH 标准液应装在碱式滴定管中，故 B 错误； C．上端与电源正极相连为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上生成氢气和 NaOH，上端 生成的氯气无法接触到 NaOH，无法制备消毒液，故 C 错误； D．图示装置为原电池装置，根据电流表可判断形成的原电池的正负极，若 Fe 为负极，Cu 为 正极，可说明铁比铜活泼，故 D 正确； 故答案为 D。 5.用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和 3AsO－ ，其原理如图所示（导电壳内部为 纳米铁）。下列说法正确的是 A. 纳米铁发生还原反应 B. 正极电极反应式：C2HCl3＋5H＋＋8e－=C2H6＋3Cl－ C. 导电壳上电极反应式： 3AsO－ ＋ 2 4SO － ＋14Fe2＋＋14H＋=FeAsS↓＋13Fe3＋＋7H2O D. 当电路中有 0．4 mol 电子转移时，就会有 11．2 L 乙烷生成 【答案】B - 4 - 【解析】 【详解】A．据图可知纳米铁生成 Fe2+，化合价升高，发生氧化反应，故 A 错误； B．原电池正极得电子发生还原反应，据图可知在酸性条件下，正极上 C2HCl3 被还原为乙烷， 则电极反应式为：C2HCl3+5H++8e-=C2H6+3C1-，故 B 正确； C．据示意图可判断亚铁离子还原 AsO3 -，但该反应并不是发生在导电壳上，而是发生在含 SO4 2- 的酸性溶液中，导电壳上的反应为铁被氧化成亚铁离子，故 C 错误； D．根据电极反应式为：C2HCl3+5H++8e-=C2H6+3C1-，当电路中有 0.4mol 电子转移时，就会有 0.5mol 乙烷生成，但未指明温度和压强，不能确定气体的体积，故 D 错误； 故答案为 B。 6.X、Y、Z、W 是质子数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物 Q 的结构式如图 所示。X 与 W 形成的化合物 M 常温下是液体。下列说法正确的是 A. X 与 Z 可形成质子数、电子数均相同的 ZX3、 4ZX＋ B. M 热稳定性强且具有弱氧化性 C. Q 分子中各原子最外电子层均达到稳定结构 D. X、Y、Z、W 四种元素间只能形成共价化合物 【答案】C 【解析】 【分析】 根据图示可知，W 形成 2 个共价键，X 形成 1 个共价键，X 与 W 形成的化合物 M 常温下是液体， 则 X 为 H，W 为 O 元素，M 为 H2O 或 H2O2；Z 可以形成 3 个共价键，其质子数小于 O，则 Z 为 N； Y 形成 4 个共价键，其质子数小于 N，则 Y 为 C 元素，据此解答。 【详解】A．ZX3、ZX4 +分别为 NH3、NH4 +，NH3、NH4 +的电子数均为 10，但质子数分别为 10、11， 故 A 错误； B．M 为 H2O 或 H2O2，H2O2 的热稳定性较差，且具有强氧化性，故 B 错误； C．该化合物中，H 原子满足最外层 2 电子稳定结构，C、N、O 原子满足 8 电子稳定结构，故 C 正确； D．H、C、N、O 形成的化合物可能为离子化合物，如醋酸铵、碳酸铵等，故 D 错误； - 5 - 故选：C。 【点睛】易错选项为 B、C，O 和 H 元素可以形成两种常温下液体的物质：H2O 和 H2O2；C 选项 要注意是“最外电子层均达到稳定结构”，而不是达到 8 电子稳定结构。 7.常温下，Ksp（CaCO3）＝2．8×10－9，CaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断 错误的是 A. a 点是 CaSO4 的饱和溶液而 b 点不是 B. 蒸发水可使溶液由 b 点变化到 a 点 C. 常温下，CaCO3（s）＋ 2 4SO － （aq）  CaSO4（s）＋ 2 3CO － （aq）的 K＝3．1×10－4 D. 除去锅炉中的 CaSO4 时，可用 Na2CO3 溶液将其转化为 CaCO3 【答案】B 【解析】 【分析】 曲 线 上 的 点 均 为 硫 酸 钙 溶 解 平 衡 点 ， a 点 对 应 的 溶 液 c(Ca2+)=3×10-3mol/L ， c(SO4 2-)=3×10-3mol/L，所以 Ksp(CaSO4)= c(Ca2+)·c(SO4 2-)=9×10-6。 【详解】A．a 点位于溶解平衡曲线上，所以为饱和溶液，b 点位于曲线下方，该点处溶液中 c(Ca2+)·c(SO4 2-)<9×10-6，所以为非饱和溶液，故 A 正确； B．b 点和 a 点溶液中硫酸根浓度相同，蒸发水硫酸根和钙离子浓度均会增大，无法变化到 a 点，故 B 错误； C．对于反应 CaCO3(s)＋SO4 2-(aq)  CaSO4(s)＋CO3 2-(aq)平衡常数 K=     2- 3 2- 4 CO SO c c =             2+ -92- 3 sp 3 2- sp 44 -4 -62+ CO CaCa 2.8 10= = 3.1 109 10C CO CaSOSO a K K c c c c    ，故 C 正确； D．常温下 Ksp(CaSO4)> Ksp(CaCO3)，二者为同类型沉淀，所以硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶 解度，所以 Na2CO3 溶液可将 CaSO4 转化为 CaCO3，故 D 正确； - 6 - 故答案为 B。 二、非选择题： （一）必考题： 8.某化学研究性学习小组的同学根据理论分析后认为，NO2 可能会氧化单质铜，他们设想利用 下图所示装置验证 NO2 的氧化性(夹持装置已省略)。 (1)装置 A~C 中有一处错误，改正的方法是_____________，A 中发生反应的两种试剂通常是 ________。 (2)点燃 C 处酒精灯比较合适的时机是_____________。若 C 中固体全部变成黑色，同时生成 对环境无污染的气体，写出 C 中反应的化学方程式：______________。装置 D 的用途是 ____________。 (3)开关 K 的设计是以实现绿色化学实验为目的，请说明 K 的使用方法______________。(包 括使用时段与内容)。 (4)实验结束后发现 C 中的固体混有少量的红色粉末，经过分析，甲同学认为该红色粉末是 Cu2O，乙同学认为该红色粉末是 Cu ，丙同学认为该红色粉末是 Cu 和 Cu2O 的混合物。查阅资 料，Cu、Cu2O 和 CuO 的部分性质如下： 稀硫酸 氨水 Cu2O 生成 Cu 和 Cu2+ 生成无色[Cu(NH3)2]2+ CuO 生成 Cu2+ 生成蓝色[Cu(NH3)4]2+ Cu --- --- 请设计一个简单的实验证明甲同学的看法是否正确：________________。 【答案】 (1). 用无水 CaCl2 或 P2O5 代替碱石灰 (2). 浓硝酸、铜 (3). 装置 C 硬 质玻璃管中充满红棕色气体 (4). 4Cu+2NO2 4CuO+N2 (5). 吸收未反应的 NO2 - 7 - (6). 待 C 中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开 K，向装置中通入氮气至装置中无红棕 色气体 (7). 取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体全部溶解，则甲同学的看法正确， 若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确。 【解析】 【分析】 实验装置中 A 用于制备二氧化氮，可用浓硝酸和铜反应生成，B 应用氯化钙或五氧化二磷，用 于干燥二氧化氮气体，C 中铜和二氧化氮在加热条件下反应，D 为尾气吸收装置，实验时通入 氮气，可使生成的二氧化氮完全被吸收，以此解答该题。 【详解】(1)碱石灰可与二氧化氮反应，应改用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰，A 用于 制备二氧化氮，可用浓硝酸和铜反应生成； (2)点燃 C 处酒精灯时，应待装置 C 硬质玻璃管中充满红棕色气体，若 C 中固体全部变成黑色， 同时生成对环境无污染的气体，说明生成氧化铜和氮气，反应的方程式为 4Cu+2NO2 4CuO+N2，装置 D 中 NaOH 溶液的作用是吸收未反应完的 NO2； (3)待 C 中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开 K，向装置只中通入氮气至装置中无红棕 色气体，可使二氧化氮完全被吸收，避免污染环境； (4)如果甲正确，由题给信息可知 Cu2O 溶于氨水，则取少量反应后固体加入足量氨水中，若固 体完全溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确。 【点睛】本题考查性质实验方案评价，涉及物质检验、基本操作、氧化还原反应、尾气处理 等知识点，明确实验目的、物质性质等知识点是解本题关键，注意结合题给信息进行解答。 9.KMnO4 在医疗上有广泛地应用，可用于防腐、制药、消毒等。现以软锰矿（主要成分为 MnO2， 含有少量 Al2O3、SiO2 等）为原料制备 KMnO4 的工业流程如图所示。 （1）料渣的主要成分是____，操作 2 的意义是__________。 （2）“调 pH”的目的是__________；写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式：________； 熔融过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （3）操作 3 的内容为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、烘干，已知 KHCO3、KMnO4 的溶解度曲线是 下图中的两种，则 KHCO3、KMnO4 的溶解度曲线分别是_____（填序号）。 - 8 - （4）用惰性电极电解 K2MnO4 溶液也可得到目标产物，则生成目标产物的电极反应式为 ___________，充分电解后，得到的溶液中溶质的主要成分是______和 KMnO4。 【 答 案 】 (1). SiO2 (2). 提 高 原 料 的 利 用 率 (3). 除 去 Al3+ (4). 2MnO4 -+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ (5). 1:2 (6). II、Ⅲ (7). MnO4 2--e-= MnO4 - (8). KOH 【解析】 【分析】 软锰矿(主要成分为 MnO2，含有少量 Al2O3、SiO2 等)加入稀硫酸同时通入二氧化硫，可将 MnO2 还原成 Mn2+，则溶液中主要阳离为 Mn2+和 Al3+，料渣为不溶于稀硫酸的 SiO2，之后滤液中加入 碳酸锰调节 pH 使 Al3+转化为 Al(OH)3 沉淀除去；然后加入高锰酸钾氧化 Mn2+得到 MnO2 沉淀，向 熔融状态的 MnO2 中通入氧气，同时加入 KOH，反应生成 K2MnO4，加水溶解并通入过量二氧化碳， K2MnO4 发生歧化得到含 KMnO4 和 KHCO3 的溶液，以及 MnO2 沉淀，之后对滤液进行蒸发浓缩、趁 热过滤、洗涤烘干得到高锰酸钾晶体。 【详解】(1)根据分析可知料渣主要成分为 SiO2，操作 2 可以提高原料的利用率； (2)调 pH 值的目的是使 Al3+转化为 Al(OH)3 沉淀除去；氧化过程中 KMnO4 和 Mn2+发生归中反应得 到 MnO2，离子方程式为 2 MnO4 -+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；熔融过程中 O2 为氧化剂，由 0 价降为 -2 价，每个氧气分子可以得到 4 个电子，MnO2 为还原剂，化合价由+4 价升为+6 价，失去 2 个 电子，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为 1:2； (3)操作 3 的内容为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、烘干，说明 KHCO3 的溶解度随温度变化较大， 为防止其析出要趁热过滤，所以曲线 II 代表碳酸氢钾；而 KMnO4 的溶解度随温度变化不大， 而且 KMnO4 析出，说明其溶解度要比碳酸氢钾的溶解度小，所以曲线Ⅲ代表 KMnO4 的溶解度； (4)由 K2MnO4 得到 KMnO4，锰元素化合价升高被氧化，所以应在阳极生成，电极方程式为 MnO4 2--e-= MnO4 -；电解过程中阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，同时破坏水的电离平衡产生氢氧根， 所以溶质为 KOH 和 KMnO4。 10.碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。 - 9 - （1）已知：① 1 2 2 12NO(g) N (g) O (g) H 180.5kJ mol     ② 1 2 2 2 1CO(g) O (g) CO (g) H 283kJ mol2      则 NO 与 CO 反应生成两种无毒气体的热化学方程式为_____________。 （2）使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的 xNO 含量，某研究所的科研人员探究了 1T℃时等质量的三种催化剂对 CO 还原 NO 的催化效果（其他条件相同），所得结果如图所示： ①如果不考虑催化剂价格，则使用催化剂______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）最好；A、B 两 状态下，生成 CO 的速率大小关系是___________。 ②若容器容积为 2L，开始时加入 0.5molNO 、 0.5molCO，在催化剂Ⅰ的作用下达到如图所 示平衡，则反应 2 22NO(g) 2CO(g) N (g) 2CO (g)  在该温度下的平衡常数 K= ______ 1L mol 。 ③在如图坐标系中画出使用催化剂Ⅰ（其他条件相同）时，25s 时容器内反应的脱氮率（ NO 转化率）与温度的关系图___________。 - 10 - （3）化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应： aA+bB cC+dD ， 其速率方程式为 a bv=k c (A) c (B)  （k 为只与温度有关的速率常数），复杂反应（由几个基元 反应构成）的速率取决于慢的基元反应。 ①已知反应 2 2NO (g) CO(g) NO(g) CO (g) H 0    ，在温度低于 250℃时是由两 个基元反应构成的复杂反应，该反应的速率方程式为  2 2v=k c NO ，则其两个基元反应分 别为：Ⅰ.______ 3===NO + ______；Ⅱ.略，这两个反应中活化能较小的是__________。 ②某科研小组测得380℃时该反应的  2c NO 、c(CO) 生成 2CO 的速率  2v CO   的关系如 下：  1c(CO) / mol L 0.025 0.05 0.025    1 2c NO / mol L 0.04 0.04 0.12    1 1 2v CO / mol L s   42.2 10 44.4 10 46.6 10 则该温度下的反应速率常数 k= ______ 1 1L mol s   。 【 答 案 】 (1). 1 2 22NO(g) 2CO(g) N (g) 2CO (g) H 746.5kJ mol      (2). Ⅰ (3). v(A) v(B) (4). 640 (5). (6). 22NO (7). NO (8). Ⅱ (9). 0.22 【解析】 【分析】 （1）根据盖斯定律进行求算； - 11 - （2）①由图 1 知，在相同时间内使用催化剂Ⅰ时生成的 2N 最多，故选用催化剂Ⅰ最好。由 于使用催化剂Ⅱ的效果好于催化剂Ⅲ，即 25s 时 A 状态中 2N 、 2CO 浓度比 B 状态的大，故 A 状态下逆反应速率较大，即生成 CO 的速率较大。②平衡时   1 2c N 0.1mol L  ，   1 2c CO 0.2mol L  ， 1c(NO) c(CO) 0.05mol L   ，故 1K 640L mol  。③相同时 间内，在反应达到平衡状态前，反应速率越快，氮的去除率越高，达到平衡后，温度越高， 越不利于反应向右进行，即氮的去除率降低，由此可作出相应的图像。 （3）①由Ⅰ的  2 2v k c NO  知，反应物只有 2NO 且化学计量数是 2。Ⅰ是慢反应，则Ⅱ 是快反应，活化能较小。②由表中数据知380℃时，该反应的反应速率与 c(CO) 、  2c NO 的 浓度成正比，即  2v k c NO c(CO)   ，由此可求出 k 。 【详解】(1) NO 与 CO 反应生成两种无毒气体，应为 CO2 和 N2，方程式应为 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)； 由已知：①2NO(g) N2(g)＋O2(g) △H1＝－180.5 kJ·mol－1； ②CO(g)＋ 1 2 O2(g) CO2(g) △H2＝－283 kJ·mol－1； 根据盖斯定律可知①+②2 可得 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H=-180.5 kJ·mol－ 1+(-283 kJ·mol－1)=-746.5kJ kJ·mol－1； (2)①据图可知相同时间内使用催化剂 I 的反应最先达到平衡，所以使用催化剂 I 最好；据图 可知 A 点曲线的斜率更大，反应速率更快， v(A) v(B) ； ②据图可知 25s 时氮气的物质的量不再改变说明反应达到平衡，此时 n(N2)=0.2mol，根据方 程式可知此时容器中 n(CO2)=0.4mol，△n(NO)=△n(CO)=0.4mol，初始投料为 0.5molCO 和 0.5molNO，所以平衡时容器内 n(NO)=n(CO)=0.1mol，容器的体积为 2L，所以 K= 2 2 2 0.2 0.4( )2 2 0.1 0.4 2 2 mol mol L L mol mol L L            =640； ③温度低于 T1 时，反应速率小于 T1 时的反应速率，所以 25s 时反应达不到平衡，且温度越高 反应速率越快，相同时间内脱氮率越高，当温度高于 T1 时，反应速率加快，则 25s 时反应达 到平衡，但由于该反应正反应焓变小于 0，为放热反应，所以温度升高，平衡左移，脱氮率会 - 12 - 下降，所以关系图为 ； (3)①温度低于 250℃时，该反应的速率方程式为 v＝k·c2(NO2)，说明 NO2 和 CO 不参与同一个 基元反应，且 NO2 参与的基元反应为慢反应，决定了该反应的反应速率，基元反应 I 中产物有 NO3，根据元素守恒可知该基元反应反应物应为 NO2，则该基元反应 I 为：2NO2=NO3+NO； 活化 能越大，反应速率越慢，基元反应 I 决定整个反应速率，说明反应 I 活化能较大，即反应 II 活化能较小； ②根据表格分析可知 CO 和 NO2 的浓度均会影响反应速率，由于该反应不是基元反应，可设该 反应的正反应速率 v＝k·cx(NO2)·cy(CO)，将表格中相应数据代入有 4 4 4 2.2 10 0.04 0.025 4.4 10 0.04 0.05 6.6 10 0.12 0.025 x y x y x y k k k                联立可解得 x=1，y=1，k=0.22L·mol-1·s-1。 （二）选考题： 化学·选修 3：物质结构与性质 11.2019 年 8 月 13 日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料 Ba2 [Sn（OH）6][B（OH）4] 2 并获得了该化合物的 LED 器件，该研究结果有望为白光发射的设计和 应用提供一个新的有效策略。 （1）基态 Sn 原子价层电子的空间运动状态有___种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示 为 2 2 x y 22s 2p 2p ，因为这违背了____原理（规则）。 （2）[B（OH）4] －中氧原子的杂化轨道类型为____，[B（OH）4] －的空间构型为______。 [Sn （OH）6] 2－中，Sn 与 O 之间的化学键不可能是___。 a  键 b σ键 c 配位键 d 极性键 （3）碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是_____（填化学式），其原因是 ___________。 （4）超高热导率半导体材料——砷化硼（BAs）的晶胞结构如下图所示，则 1 号砷原子的坐 标为____。已知阿伏加德罗常数的值为 NA，若晶胞中 As 原子到 B 原子最近距离为 a pm，则该 晶体的密度为__g·cm－3（列出含 a、NA 的计算式即可）。 - 13 - 【答案】 (1). 3 (2). 洪特 (3). sp3 (4). 正四面体 (5). a (6). BaO (7). 离子半径越小，晶格能越大，物质的熔点越高 (8). ( 1 4 ， 1 4 ， 1 4 ) (9). 3 30 A 86 4 4 3( a) 103N     【解析】 【详解】(1)Sn 元素与 C 元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子为 5s25p2，5s 能 级的 s 轨道为一种空间运动状态，5p 能级占据两个 p 轨道有两种空间运动状态，共有 3 种空 间运动状态；根据洪特规则，同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道， 所以该排布式违反了洪特规则； (2)[B(OH)4] －中每个氧原子与氢原子和 B 原子各形成一个σ键，还有 2 对孤电子对，所以价 层电子对数为 4，为 sp3 杂化；[B(OH)4] －中 B 原子与每个氧原子之间均形成一个σ键(其中一 个为配位键)，价层电子对数为 4，且不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；[Sn(OH)6] 2－ 中，O 原子和氢原子之间为σ键，也为极性共价键，Sn 原子和 O 原子之间有σ键和配位键， 所以该物质中不含π键，所以选 a； (3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物分别为 BaO 和 MgO，镁离子核外电子层数少于钡离 子，所以镁离子半径更小，形成的离子键更强，晶格能更大，熔点较高； (4)根据晶胞结构可知 1 号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的 1 4 ，所以坐标为( 1 4 ， 1 4 ， 1 4 )；根据晶胞结构可知，距离最近的 As 原子和 B 原子即为 1 号砷原子距离坐标原点 B 原子的距离，所以晶胞体对角线的长度为 4a pm，则晶胞的棱长为 4 3 3 a pm，则晶胞的体积 V= 3 4 3 a3       pm3= 3 4 3 a3       ×10-30cm3；根据均摊法该晶胞中 As 原子个数为 4，B 原子个数为 1 18 +68 2   =4，所以晶胞的质量 m= A 86 4 gN  ，所以密度为 3 30 A 86 4 4 3( a) 103N     g/cm3。 化学·选修 5：有机化学基础 - 14 - 12.酯类物质 H 是一种疗效明显的血管扩张剂，以烃 A、E 为原料合成 H 的流程如下： 已知：RCHCl2 2H O NaOH  、 RCHO，回答下列问题： （1）C 的名称是____，①的反应类型是___。D 中含有官能团的名称是____。 （2）E 的结构简式可能为___，H 的分子式为____。 （3）写出反应④的化学方程式：__________。 （4）写出符合下列条件的 D 的同分异构体的结构简式（同一碳原子上不能连 2 个—OH）：______ （写一种即可）。 ①能发生银镜反应但不能发生水解 ②核磁共振氢谱峰面积比为 2 ：2 ：2 ：1 ：1 ③遇 FeCl3 溶液显紫色 （5）以 1—丙醇为原料合成 2—丁烯酸，写出合成路线图：_______（无机试剂任选）。 【答案】 (1). 苯甲醛 (2). 取代反应 (3). 羟基、羧基 (4). 或 (5). C17H24O3 (6). ： +NaOH 2H O   +NaBr (7). 、 、 (8). CH3CH2CH2OH 2O Cu Δ， CH3CH2CHO + 2 i)HCN ii)H O/H CH3CH2CHOHCOOH 浓硫酸 CH3CH=CHCOOH 【解析】 【分析】 - 15 - 根据 B 到 C 的反应条件可知 B 发生题目所给反应生成 C，则 B 为 ，A 在光照条件下与 氯气反应生成 B，则 A 为 ；E 的不饱和度为 9 2+2-16 2  =2，结合 F 的结构简式可知 E 中 应有一个六元环占据一个不饱和度，则还应含有一个碳碳双键，与 HBr 在催化剂作用下发生 加成反应，则 E 为 或 ；F 在氢氧化钠水溶液中发生溴离子的水解生成 G，则 G 为 ，G 与 D 发生酯化反应生成 H，所以 H 为 。 【详解】(1)C 的名称为苯甲醛；反应①为甲基与氯气在光照条件下发生的取代反应；D 中的 官能团为为羟基和羧基； (2)根据分析 E 的结构简式可能为 或 ；H 的结构简式为 ，分子式为 C17H24O3； (3)反应④为溴原子的水解反应，方程式为： +NaOH 2H O   +NaBr； (4)D 的同分异构体满足： ①能发生银镜反应但不能发生水解，说明含有醛基，但不含酯基； ②核磁共振氢谱峰面积比为 2 ：2 ：2 ：1 ：1，则有五种环境的氢原子，结构对称； ③遇 FeCl3 溶液显紫色说明含有酚羟基； 则满足条件的结构有： 、 、 ； (5)1—丙醇的结构简式为：CH3CH2CH2OH，2-丁烯酸为 CH3CH=CHCOOH，对比二者的结构简式可知 需要将 1-丙醇的碳链加长，同时引入羧基、碳碳双键，可参考 C 到 D 的反应，1-丙醇可以被 氧化成丙醛，丙醛发生类似 C 到 D 的反应可以生成 CH3CH2CHOHCOOH，该物质再发生羟基的消去 - 16 - 反应即可得目标产物，所以合成路线为： CH3CH2CH2OH 2O Cu Δ， CH3CH2CHO + 2 i)HCN ii)H O/H CH3CH2CHOHCOOH 浓硫酸 CH3CH=CHCOOH。 【点睛】合成路线的设计为本题难点，除了对题目所给信息的理解应用，还需要对羟基的性 质熟悉，当与羟基相连的碳原子上有两个氢时可以被氧化成醛；当与羟基相连的碳原子的邻 位碳原子上有氢时可以发生消去反应生成碳碳双键。 - 17 -